Дана сфера с радиусом R. Доказать, что: а) первая производная объёма сферы по радиусу равна её площади; б) вторая производная объёма сферы по радиусу равна учетверённой длине её большой окружности. Объём сферы можно рассматривать как функцию её радиуса: а) Найдём производную такой функции, помня, что площадь сферы S равняется 4πR²: Здесь: (1) – выносим постоянные коэффициенты за знак производной; (2) – получившиеся в числителе и знаменателе тройки можно сократить.
б) Большой окружностью называется окружность, образуемая пересечением сферы проходящей через её центр плоскостью. Очевидно, что в этом случае радиус большой окружности равен радиусу самой сферы.
Найдём вторую производную объёма, продифференцировав первую, и помня, что длина окружности L равна 2πR: Приведённые выше выкладки показывают: первая производная объёма сферы по радиусу действительно равна её площади, а вторая производная – четырём длинам большой окружности, что и требовалось доказать. В вузовском курсе математики про